长江口稀土元素地球化学特征

河口地区是陆海相互作用最具特色的典型区域,这里陆地与海洋之间的物质和能量交换迅速,物理、化学和生物学过程之间的相互作用极其复杂,对河流迁移的化学信号起着过滤器的作用[1].利用稀土元素(REEs)化学性质相似而又有系统差别的特点可以进行河口区河海相互作用过程的地球化学研究[2].准确测定河口区溶解态、胶体态、悬浮颗粒态、沉积物态以及生物体中REEs是研究河海相互作用的关键.随着现代仪器分析技术的发展,准确测定河海相互作用过程中不同相态尤其是水体溶解态超痕量稀土元素含量成为可能[3~7],从而使稀土元素地球化学,尤其是河口稀土元素地球化学的研究得以深入[8~16].     

胶州湾冬季稀土元素的地球化学特征和人为活动的影响

胶州湾在促进青岛市经济发展的同时,人为活动对胶州湾的污染也愈发严重。本文对胶州湾冬季稀土元素(Rare earth elements, REEs)的地球化学特征和人为镧(La)、钆(Gd)污染进行了研究。胶州湾溶解态和酸溶态REEs含量的变化范围分别为：3.5 pmol/L(铕Eu)～359.1 pmol/L(铈Ce)和6.9 pmol/L(铥Tm)～4 861.8 pmol/L(Ce)。由于颗粒物对REEs的吸附,导致溶解态的浓度明显低于酸溶态,溶解态REEs的PAAS(Post-Archean Average Australian Shale,后太古代澳大利亚页岩)标准化配分曲线表现为重稀土富集;(Yb)_PAAS/(Nd)_PAAS比值平均为4.7±0.7(Yb和Nd为镱和钕,分别代表重稀土元素和轻稀土元素),说明胶州湾溶解态轻稀土和重稀土之间分馏程度较大。酸溶态REEs配分曲线表现为中稀土富集;酸溶态轻中重稀土元素之间分馏程度较低。胶州湾溶解态和酸溶态钇(Y)和钬(Ho)之间也发生了明显分馏。溶解态Ce/Ce^*表现为...     

长江口表层沉积物中稀土元素地球化学特征

用电感耦合等离子体质谱法测定了2002年8～9月航次丰水期采集的长江口表层沉积物样品,对稀土元素(REEs)在沉积物的中含量分布、配分模式及其与某些常量矿物成份之间的相关关系进行了研究.结果表明,长江口表层沉积物中REEs含量在0.17μg/g(Lu)～78.9μg/g(Ce)之间,含量高低顺序为Ce＞La＞Nd＞Sm＞Yb＞Eu＞Tb＞Lu;用PAAS和世界平均页岩的REEs含量进行Ce、Eu异常值的计算结果表明,长江口沉积物中Ce和Eu均表现出轻微正异常;沉积物中REEs在轻稀土元素(LREE)富集的基础上,表现出中稀土元素(MREE)相对富集的特征,其中用PAAS标准化后MREE富集程度比用世界平均页岩标准化后的结果要明显.通过比较沉积物和悬浮颗粒物的分馏表征值、REEs含量和浓度变化范围等,认为长江口沉积物的主要来源是水体悬浮颗粒物.本文对REEs与Al2O3和Mn的相关性研究还发现,两者与重稀土元素(HREE)有较明显的正相关关系,其中Al2O3与HREE的线性相关性较好.     

厦门湾海洋生物体中稀土元素含量水平、分布模式及健康风险评价

为了解海洋生物体中稀土元素(REEs)的富集、分布模式及健康效应,文章于厦门湾采集了14种海洋经济生物体样品,利用ICP-MS测定了不同生物体中REEs的含量,并分析了REEs的分布模式及人群健康风险。结果表明：鱼类、甲壳类和贝类中总稀土元素(TREEs)含量范围分别为0.149～0.204 mg/kg、0.347～0.555 mg/kg、3.437～18.635 mg/kg, 3类生物体内TREEs的平均含量由高到低依次排序为：贝类、甲壳类、鱼类。根据REEs分布模式,鱼类和甲壳类的REEs配分表现为δEu正异常、δCe负异常,而贝类则呈现δEu负异常、δCe正异常。根据每日膳食摄入量(EDI)评估结果,研究区内通过食用鱼类、甲壳类、贝类的每日稀土元素摄入量远低于每日允许摄入量阈值70μg/(kg·d)。本研究的结果可为研究河口海湾生物体稀土元素的含量水平及迁移富集提供基础资料。     

悬浮泥沙在长江口铀非保守行为中的重要作用

利用高精度的电感耦合等离子体质谱仪对2014年1月长江口表层水中溶解铀浓度及其234U/238U比值、2013年3月长江口表层沉积物中各矿物组分的铀含量及其234U/238U比值进行了测定,研究了其空间分布特征和影响因素。结果表明:除了长江径流和海水之外,长江口还有其他的溶解铀来源。水体中过剩铀与悬浮颗粒物浓度呈现显著相关性（r2=0.96）。对长江口表层沉积物进行的序列提取实验进一步表明,水体中悬浮颗粒物或沉积物中可解吸态和碳酸钙结合态铀可以在河口区域释放进入水体,而铁锰氧化物和有机物结合铀比较稳定,不受河口区混合过程的影响。每千克颗粒物或沉积物能够释放约2 μmol颗粒态铀,使其转化为溶解态。然而,铁氢氧化物和细颗粒物的絮凝吸附作用也可使溶解铀同时从河口水体中清除。在低盐度区,铀的清除和添加过程速率相近,使溶解铀呈现暂时的"伪保守"现象:颗粒态释放的铀具有明显低的234U/238U比值,导致水体的234U/238U低于保守混合值。在中高盐度区域,溶解铀呈现明显的富集现象。但是由于水相和颗粒相中的铀交换,可释放颗粒态铀的234U/238U接近溶解铀的234U/238U比值,从而导致水体的234U/238U比值呈现出保守性。长江口颗粒物的铀释放通量为（3.48±0.41）×105 mol/a,约占输入的总颗粒态铀通量（1.80±0.17）×106 mol/a的19.3%。长江口输入东海的溶解铀总通量（河流溶解态铀与河口添加铀之和）为（2.68±0.13）×106 mol/a,约为世界河流入海铀通量的11.7%。     

胶州湾水体、浮游生物和沉积物中的锡

对胶州湾水体、浮游生物、悬浮颗粒物和沉积物中锡的测定、形式、生物累积等进行研究。不同季节(1987年和1988年)的水体、浮游植物和沉积物测定表明:1.水体总还原无机锡和总锡含量分别为4.2～38.8ng/dm~3,65.6～209ng/dm~3;浮游植物总锡含量为22.4～414mg/kg(干重);沉积物总锡含量为0.015～0.98mg/kg(干重),且在胶州湾港口区测得水体总锡的最大值209ng/dm~3。以上结果与目前世界其它海域、河口类似。2.有些区域有机锡含量已达到或超过某些生物的致毒阈值(对双壳类,其TBT≤0.1μg/dm~3)从而引起水质恶化。3.水体总锡含量与悬浮颗粒量密切相关;浮游植物对锡的生物富集因子高达10~5,说明无机或有机颗粒及生物体在水体锡的循环迁移过程中起重要作用。     

东山湾表层沉积物5种重金属元素含量分布及其与主要环境因子的关系

根据2011年8月福建东山湾12个站位表层沉积物中5种重金属含量调查,探讨了它们的分布趋势、相互关系、影响因素,并运用潜在生态风险指数法对重金属污染进行风险评价.结果表明,该海域表层沉积物中重金属Cu含量变化范围在5.53～22.40 mg/kg之间,平均值为15.10 mg/kg;Pb含量变化范围在28.9～42.6 mg/kg之间,平均值为35.0 mg/kg;Zn含量变化范围在34.8～133.9 mg/kg之间,平均值为95.9 mg/kg;Cd含量变化范围在0.031～0.078 mg/kg之间,平均值为0.059 mg/kg;Cr含量变化范围在19.2～91.8 mg/kg之间,平均值为62.5 mg/kg.重金属含量的分布呈现湾顶（3、11号站）高、湾外（7号站）低的格局;沉积物中有机质对重金属含量的分布起着重要作用;重金属Cu、Zn和Cr的含量随着沉积物粗颗粒组分（63～2 000μm）含量的增大而降低,成负相关关系（p〈0.05）;Cr的含量随着粘土组分（〈1μm）含量的增大而增大,成正相关关系（p〈0.05）.除了湾顶3号站Cr（含量为91.8 mg/kg）以外,其他重金属元素含量均符合《海洋沉积物质量》一类标准;各元素潜在生态危害系数Ei r大小顺序为Cd〉Pb〉Cu〉Cr〉Zn,所有站位重金属潜在生态危害指数RI均远小于90,属低度生态风险,表明东山湾沉积环境基本良好.     

九龙江河口区水体中238U、234Th地球化学行为的研究

对采自九龙江河口区盐度介于0～21.97的10个表层水样,铀、钍同位素的测定结果表明,九龙江河口区水体中溶解态的238U含量与盐度之间存在着良好的相关关系,其相关系数可达0.972,表明九龙江河口区水体中的238U呈现保守行为.当S=0时,溶解态234U/238U放射性比值为1.19和1.55(两份水样);而当S=0.90～21.97时,该比值=1.02～1.14,分别呈现河水及河口水铀同位素组成的特征.对于颗粒态铀,其238U含量则介于0.50～9.83×10-3Bq/dm3,且随盐度的增大而呈逐步降低的趋势.九龙江河口区水体中234Th的地球化学行为属于非保守行为,不可逆稳态清除模型计算的结果表明,当盐度介于9.76～17.07时,234Th相对于化学清除的停留时间为6～19d,远低于盐度为0和21.97所对应的停留时间(分别为203d及117d),反映了在该盐度范围内,胶体絮凝沉降对溶解态234Th的快速清除作用.     

秦皇岛河口沉积物砷形态分布特征

河口沉积物在陆源砷向海洋输送过程中具有源和汇的双重作用,分析砷在河口沉积物中的存在形态和分布特征对于掌握砷的毒理效应和污染评价具有重要意义.通过野外调查和样品采集,对秦皇岛典型河流河口沉积物中砷的质量比进行了测定,并采用Tessier五步连续提取法对砷在沉积物中的存在形态进行了提取分析.结果表明,汤河河口表层沉积物中砷的质量比为35.73~46.63 mg/kg,戴河河口表层沉积物中砷的质量比为13.60~16.00 mg/kg,汤河河口沉积物砷含量明显高于戴河河口.总砷含量随沉积深度的增加而有降低的趋势.各形态砷在沉积物中的分布特征基本一致,即以残渣态为主,占其总量的87%以上,其他各形态相对含量较小,其中可利用性最强的可交换态含量最小,平均为1.04%.各形态砷分布与沉积物的pH和有机质含量有一定的相关关系, pH和有机质含量的改变将会影响砷的形态分布特征.     

中国北方四条河口的汞——以大辽河、鸭绿江、滦河、东村河为例

分别于1989年，1992年，1991年8月，1991年5月对大辽河口、鸭绿江口、滦河口、东村河口水体中总汞进行了取样和分析，其中又对大辽河口和东村河口进行了溶解态汞的分析。大辽河口和东村河口溶解态汞的含量分别为85～460ng/L和180～500ng/L，平均值分别为210和324ng/L；总汞含量分别为95～550和400～1000ng/L，平均值分别为310和640ng/L。大辽河河流段和河口段溶解态汞和颗粒态汞是主要存在形式。河口溶解态汞和颗粒态汞随氯度变化趋势相似。东村河口溶解态汞约占50%。鸭绿江口和滦河口总汞含量分别为30～2500和3700～6700ng/L，平均值分别为700和5700ng/L。鸭绿江口总汞随氯度变化趋势与随浊度变化趋势一致。而在滦河口总汞含量随两者变化趋势则不同。还讨论了滦河口、东村河口、鸭绿江口和大辽河口汞的污染程度。     

闽江河口咸淡水混合过程中营养盐含量的变化特征

为研究闽江水体营养盐等物质的输运作用,于2009年11月(秋季),分3个航段(北支、南支及闽江河口区)同步对闽江下游及其河口区表、底层水的盐度、营养盐、悬浮物含量等进行观测,并在北支流、南支流交汇处的19站(罗星塔附近)进行了一个潮周期的连续观测.调查期间闽江表层水体中无机氮含量变化范围在0.640～3.873 mg/dm3之间,平均值为1.789 mg/dm3;活性磷酸盐含量变化范围在0.011～0.059 mg/dm3之间,平均值为0.027 mg/dm3;可溶性硅酸盐含量变化范围在0.82～7.10 mg/dm3之间,平均值为3.77 mg/dm3;总氮含量变化范围在0.67～3.91 mg/dm3之间,平均值为2.39 mg/dm3;总磷含量变化范围在0.027～0.289 mg/dm3之间,平均值为0.087mg/dm3.水体各营养盐含量的平面分布呈闽江北支流的含量均高于南支流,其高值区受陆源输入的影响集中出现在21～23号站区间.受城市污水影响的北支流水体与南支流水体交汇后,近海河段水体营养盐含量迅速降低.在一个潮周期内,涨潮时,随着外海水占比的提高,营养盐含量呈现随着盐度升高而逐步降低的趋势;在退潮时,陆源冲淡水的作用逐渐加强,营养盐在河口表现为随着盐度降低而逐步增高的趋势.闽江河口水体活性磷酸盐含量与盐度没有显著的相关性,为非保守要素;而无机氮、可溶性硅酸盐和总氮整体表现为保守要素.同时,发现在闽江河口盐楔端浊度最大值的"滤器"滞留区,总氮含量受其富集的影响在底层产生一个高值区.     

2009年夏季九龙江口表层水主要化学要素的含量分布和来源分析

2009年夏季,九龙江口表层水COD、DO、PO4-P、DIN、TN、TP含量的变化范围分别为0.81～4.37、3.74～5.76、0.025～0.046、0.53～1.89、0.68～2.65、0.046～0.253 mg/dm3,平均值分别为2.38、5.09、0.04、1.30、1.70、0.10 mg/dm3;而Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Hg、As、Oil含量的变化范围分别为0.92～2.09、0.005～1.431、0.77～4.05、0.006 4～0.054 2、0.073～0.622、0.010～0.038、0.9～5.7、8.5～17.2μg/dm3,平均值分别为1.45、0.26、1.84、0.03、0.26、0.02、2.3、12.0μg/dm3.与1992年厦门海域水质调查结果比较分析表明:影响九龙江口海水质量的环境因子主要是DIN、PO4-P含量.应用主成分分析(PCA)方法对其污染来源进行分析表明:14个变量的全部信息可由4个主成分反映(特征值:7.24+2.06+1.63+1.25=12.18个变量),总贡献率达87.01%.第一主成分的贡献率为51.74%,主要体现了水体中营养要素氮、磷和COD的影响,其中COD、PO4-P、TN、DIN含量之间的相关系数介于0.778(COD～PO4-P)至0.971(TN～DIN)之间.第二主成分的贡献率是14.72%,在As、TP、Pb上的载荷分别为0.938、0.814、0.731,它主要反映表层水中重金属As的影响.第三主成分的主要特征是在Cr、Zn、Cu含量上有较高的载荷,分别为0.929、0.915、0.757.第四主成分的主要特征是在Hg、Cd含量上有较高载荷,且它们之间的相关系数为0.627.第三、四主成分分析结果表明九龙江口表层水受部分重金属元素的污染.通过PCA聚类分析调查站位间污染状况的相似性及远近关系,及对九龙江河口区主要化学要素污染来源的分析,结果表明其表层水污染来源可能是上游生活污水、生活垃圾未能很好处理就排入河流以及农业化肥污染和上游工业点源废水排放等.     

长江口河口锋的悬沙及动力特征初探

通过对2002年9月、2003年4月和2004年10月在长江口滨外区多船同步定点观测的数据进行分析,捕捉到了长江口河口锋带位置,并利用调查数据分析了河口锋带的动力特征.结果表明:长江口河口锋的位置大约位于122°10′E,30°50′N至122°20′E,31°00′N一线附近,在河口锋带有着较为强烈的河海相互作用,流速不符合典型的对数流速曲线,河水与海水的相互消长局限于海面以下5 m的表层范围,观测表明在河口锋面区悬浮泥沙为泥沙流伏在海水之上输运.     

On sedimentation of phosphorus in specified area outside of the Changjiang Estuary

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｈａｓｂｅｃｏｍｅａｖｅｒｙｓｅｒｉｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｗｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａ ｔｉｏｎ .Ｔｈｅｐｏｌｌｕｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｐｏｌｌｕｔａｎｔｓｓｕｃｈａｓｎｕｔｒｉｅｎｔｓ ,ｈｅａｖｙｍｅｔａｌｓａｎｄｏｒｇａｎｉｃｃｏｍｐｏｕｎｄｓ(ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ)ｅｔｃ .ｃｏｕｌｄｄａｍａｇｅｔｈｅｗｅｌｌ ｂａｌａｎｃｅｄｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｎａｔｕｒａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍａｎ…     

九龙江-河口表层水体营养盐含量的时空变化及潜在富营养化评价

分别于2012年9月、2013年1、6月,对九龙江两大支流北溪、西溪及河口区开展了3个航次的营养盐监测.研究结果表明,河口区表层水体溶解无机氮（DIN）、总磷（TP）和活性磷酸盐（PO4-P）质量浓度范围分别为0.13-17.35、0.14-1.00和0.00-0.38 mg/dm3,受上游输入和海水稀释作用,营养盐浓度由淡水端至海水端逐渐降低.北溪表层水体的DIN、TP和活性磷酸盐质量浓度范围分别为1.99-24.92、0.12-1.47和0.04-0.68 mg/dm3,受龙岩地区工农业生产及城市进程影响,由上游至下游逐渐降低.西溪表层水体的DIN、TP和活性磷酸盐质量浓度范围分别为2.74-20.61、0.14-0.92和0.02-0.37 mg/dm3,受上游农业生产和下游漳州地区人类活动影响,上下游的DIN质量浓度较高.此外,九龙江沿岸的人类活动可能影响了该地区水体中的溶解无机氮形态组成：北溪和西溪上游的NH4-N和NO3-N占比分别较高.水期分析表明,2013年1月的DIN浓度显著高于其他水期,而不同区域TP和活性磷酸盐的水期波动不尽相同.营养盐结构分析表明,九龙江总体处于磷限制状态,但在河口及北溪部分站位,CDIN/CPO4-P比值已达到适合浮游生物生长繁殖的水平.潜在富营养化程度评价表明,九龙江河口多数站位均处于N或P限制的富营养化级别,但由于N、P营养盐的绝对浓度较高,具有水华暴发的潜在风险.     

九龙江口沉积物砷含量的分布特征及与环境因子的相关性

采集九龙江河口表层和柱状沉积物样品,对表层沉积物中总砷、不同形态砷和其他重金属元素、有机质含量以及粒径等参数进行测定.分析了柱状沉积物中总砷和各形态砷的含量,结合沉积速率和响应因子,探讨总砷的污染累计特征.结果表明：（1）沉积物中检出的形态砷是As3＋和As5＋,未检出有机砷.（2）表层沉积物中总砷含量范围为10.03～11.29μg/g,河端总砷含量为11.28μg/g,高于海端总砷含量10.42μg/g.As3＋的含量范围为0.84～1.08μg/g,As5＋的含量范围为6.87～8.99μg/g;As5＋含量表现为河端（8.63μg/g）高于海端（7.31μg/g）,As3＋则不明显.（3）有机质含量是影响本区域表层沉积物中砷及其他重金属含量分布的重要因素,粒径与砷及其他重金属显著相关性不强,影响较小.（4）柱状沉积物中总砷含量范围为9.15～13.61μg/g,随深度的变化不明显,人为污染程度较轻.（5）柱状沉积物中As3＋含量介于2.45～5.35μg/g之间,As5＋含量范围为5.58～11.77μg/g,二者含量随深度的增加而降低.     

南黄海和东海表层水两种粒级颗粒物和颗粒氮含量的分布特征

测定了南黄海和东海表层水0.7~53.0μm和〉53.0μm这2种悬浮颗粒物（SPM）、颗粒氮（PN）的含量.其结果表明,南黄海和东海表层水0.7~53.0μm粒级的SPM、PN平均含量分别为4.68 mg/dm3、18.50μg/dm3;而〉53.0μm粒级的SPM、PN平均含量分别为0.20 mg/dm3、2.65μg/dm3.0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级的PN/SPM含量平均比值分别为0.78%、1.41%（m/m）,后者约是前者的2倍.统计分析结果表明,尽管这2种粒级的SPM、PN含量和PN/SPM含量比值的范围较大,但约80%的数据集中在较小范围内,即0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级SPM含量分别集中在0.37~3.68、0.02~0.29 mg/dm3的范围内;0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级PN含量分别集中在2.54~18.90、0.40~2.69μg/dm3的范围内;0.7~53.0μm和〉53.0μm粒级的PN/SPM含量比值分别集中在0.14%~1.00%和0.15%~1.95%之间.研究结果表明,研究海域0.7~53.0μm粒级SPM、PN含量有2个高值区,分别位于近岸海区和东海东北部海区.〉53.0μm粒级SPM、PN含量的分布分为2个部分：南黄海表层水SPM、PN含量分布呈从近岸向外海降低的趋势;而东海表层水SPM、PN含量分布呈断面中间高,并分别向近岸和外海降低的趋势.     

长江口跨越锋面颗粒磷季节分布变化特征及影响因素

根据2006年夏、冬季以及2007年春、秋季“海监49号”科学考察船的调查数据,分析了长江口跨越锋面区域(31.00°～31.78°N、121.04°～123.99°E)颗粒总磷(PP),颗粒无机磷(PIP),颗粒有机磷(POP)的季节变化和空间分布特征.结果表明,PIP是水体颗粒磷的主要存在形式;受长江径流输沙量的影...     

胶体的来源和胶体有机碳浓度对其自身菌群生长的影响

利用错流超滤技术分离厦门湾东南部海域、九龙江河口及九龙江水体中的胶体，并利用实验室模拟培养实验研究了胶体的来源和胶体有机碳（COC）浓度对其自身茵群生长的影响．结果表明，不同来源的3种胶体对自身菌群均有不同程度的促进作用，而且其依序为海洋胶体〉河口胶体〉河流胶体．海洋胶体和河口胶体中自身菌群的相对增长率的平均值Y1、Y2与CCOC之间呈正相关关系；而河流胶体中自身茵群的平均相对增长率Y3与CCOC却呈负相关关系．     

Abundance pattern of heterotrophic nanoflagellates in the southern Taiwan Strait

The analysis of 103 samples collected quantitatively from the southern Taiwan Strait (22°4'-24°3'N, 117°5'-119°9'E), China, in August 1997 indicates that the abundance of heterotrophic nanoflagellates (HNF) ranges from 391 to 1 846 ×103 cell/dm3, with an average of 949 × 103 cell/dm3, and 96.2% of cells are in size of 2-22 μm in all HNF met in the samples. The HNF cells are 9.83-45.79 μg/dm3 after conversion from cell number to carbon content, with an average of 22.82 μg/dm3 . The HNF abundance is relatively low in comparison with other areas. The nitrogen and phosphorus nutrients of the water are lower than previous investigations, which may be caused by the El Nino. The biomass of HNF is higher in southern waters, where cell concentration is 3-5 folds higher than that in other waters, and nearly 2-fold as high as the average of the investigated areas. The HNF is mainly habitat in 0-30 m water layer. Both horizontal and vertical HNF distribution must be influenced by hy-drographical dynamic pro